[논문]미용/의료용 유연 마이크로 발광 다이오드 디바이스 제작 공정

이재희

doi:10.4313/jkem.2023.36.6.4

[국내논문] 미용/의료용 유연 마이크로 발광 다이오드 디바이스 제작 공정
Fabrication of Flexible Micro LED for Beauty/Biomedical Applications 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.36 no.6, 2023년, pp.563 - 569

이재희 (노스웨스턴 대학 신소재공학과)

초록
AI-Helper

마이크로 발광다이오드(LED)는 칩 사이즈가 100마이크로미터 이하인 무기발광재료로 우수한 전기적, 광학적, 기계적 성능 때문에 유연 디스플레이, AR/VR, 바이오 메디컬 분야의 차세대 광원으로 큰 주목을 받고 있다. 특히, 바이오메디컬 분야에 적용하기 위해서는 매우 작은 크기의 마이크로 LED 칩을 원하는 유연 기판에 옮기기 위한 기술이 요구되며, 실제 인간의 얼굴, 장기 등 여러 신체 부위에 적용하기 위해서는 대량의 마이크로 LED 칩을 낮은 정밀 오차, 빠른 속도, 높은 수율로 타겟 기판에 전사하는 것이 중요하다. 본 논문의 목적은 미용/의료용 유연 마이크로 LED 디바이스 제작 공정 방법을 소개하고, 이를 실제 미용/의료 산업에 적용하기 위해 필요한 마이크로 LED 전사 기술을 소개한다. 해당 기술로 제작된 유연 마이크로 LED 디바이스는 피부 질환, 암, 신경질환 등 인간 질병 치료에 널리 활용될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Micro light-emitting diodes (LEDs), with a chip size of 100 micrometers or less, have attracted significant attention in flexible displays, augmented reality/virtual reality (AR/VR), and bio-medical applications as next-generation light sources due to their outstanding electrical, optical, and mechanical performance. In the realm of bio-medical devices, it is crucial to transfer tiny micro LED chips onto desired flexible substrates with low precision errors, high speed, and high yield for practical applications on various parts of the human body, including someone's face and organs. This paper aims to introduce a fabrication process for flexible micro LED devices and propose micro LED transfer techniques for cosmetic and medical applications. Flexible micro LED technology holds promise for treating skin disorders, cancers, and neurological diseases.

Keyword

표/그림 (4)

그림 Fig. 1. (a) Intrinsic/extrinsic biomolecules that absorb light [3], (b) three types light-tissue reactions used for therapy [3], the mechanism of (c) photothermal, (d) photodynamic, and (e) photobiomodulation therapy [19], (f) light penetration depth depending on the wavelength [20], and (g) light penetration ef fect that varies depending on the irradiation distance [11].
그림 Fig. 2. (a) The structure of microled layer, (b) fabrication process of flexible microled devices [11], (c) an optical image of flexible microled devices (the upper inset is sem image of microled device showing vertical interconnection and sandwich structure) [21], and (d) the operation of microled device on human face with high mechanical and thermal stability [11].
그림 Fig. 3. Various transfer technologies of micro leds. (a) Laser-assisted transfer [22], (b) elastomer stamp-based transfer [23], (c) elastomer-based roll transfer [24], and (d) fluidic self-assembly transfer [25].
그림 Fig. 4. (a) Facilitating hair regrowth via a flexible micro led phototherapeutic patch [21], (b) melanogenesis inhibition effect via a flexible surface-lighting micro led patch [11], (c) regression of tumor growth via an implantable tissue-adhesive micro led [18], and (d) movement control of mouse whisker by inserting a flexible micro led device into brain [26].

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